KR20180080292A - Magnetic viscous fluid buffer - Google Patents
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Abstract
완충기(100)는, 연통로(22)를 흐르는 자기 점성 유체에 작용하는 자장을 발생하는 코일(33a)을 구비하고, 피스톤(20)은, 피스톤 코어(30)의 외주면에 형성된 오목부(31f)와, 오목부(31f) 내에 수용된 규제 부재(70)와, 규제 부재(70)를 연통로(22) 내로 돌출시키는 방향으로 오목부(31f) 내에 제1 유체실(11) 또는 제2 유체실(12)의 자기 점성 유체를 유도하는 도입 유로(37)와, 도입 유로(37)를 개폐하는 페일 밸브(60)를 갖고, 코일(33a)에 인가되는 전류가 소정값 이하인 경우에는, 규제 부재(70)가 연통로(22) 내로 돌출된다.The shock absorber 100 is provided with a coil 33a for generating a magnetic field acting on the viscous fluid flowing through the communication path 22. The piston 20 has a concave portion 31f formed on the outer peripheral surface of the piston core 30 A regulating member 70 accommodated in the recess 31f and a first fluid chamber 11 or a second fluid chamber 11f in the recess 31f in a direction in which the regulating member 70 is projected into the communication path 22, An induction flow path 37 for inducing the viscous fluid of the chamber 12 and a fail valve 60 for opening and closing the induction flow path 37. When the current applied to the coil 33a is lower than a predetermined value, The member 70 is projected into the communication passage 22.
Description
본 발명은, 자기 점성 유체 완충기에 관한 것이다.The present invention relates to a self-viscous fluid buffer.
JP2009-216210A에는, 자기 점성 유체가 충전된 실린더와, 자기 점성 유체를 일측액실과 타측액실 사이에서 유통시키는 유로가 형성된 피스톤과, 피스톤 내에 설치된 코일을 갖고, 코일에 전류를 흐르게 함으로써 발생하는 자계를, 유로를 통과하는 자기 점성 유체에 인가함으로써 감쇠력이 제어되는 감쇠력 가변식 댐퍼가 기재되어 있다. JP2009-216210A의 감쇠력 가변 댐퍼에서는, 자기 점성 유체가 이너 요크와 아우터 요크 사이의 공극을 통과할 때, 코일에 통전함으로써 공극 내에 형성된 자계에 의해 강한 유로 저항이 야기되어, 높은 감쇠력이 발생한다.JP2009-216210A discloses a fluid machine comprising a cylinder filled with a viscous fluid, a piston provided with a flow path for flowing a viscous fluid between one fluid chamber and the other fluid chamber, and a coil provided in the piston, And a damping force is controlled by applying the pressure to a viscous fluid passing through the flow path. In the damping force variable damper of JP2009-216210A, when the magnetic viscous fluid passes through the gap between the inner yoke and the outer yoke, energization of the coil causes a strong flow path resistance due to the magnetic field formed in the gap, and high damping force is generated.
JP2009-216210A에 기재된 감쇠력 가변 댐퍼에서는, 코일에 통전하는 전류를 제어함으로써 감쇠력을 조정하고 있다. 그러나, 예를 들어 코일이 단선되어 코일에 전류를 흐르게 할 수 없게 되어 버리면, 감쇠력을 발생시킬 수 없다. 이 상태에서는, 자기 점성 유체가 이너 요크와 아우터 요크 사이의 공극을 통과할 때에 발생하는 최저한의 감쇠력밖에 발생시킬 수 없게 되어 버린다. 이러한 최저한의 감쇠력으로는, 진동을 감쇠시키기 위해 시간이 걸려 버리는 등의 문제가 발생할 우려가 있었다.In the damping force variable damper disclosed in JP2009-216210A, the damping force is adjusted by controlling the current passing through the coil. However, for example, if the coil is disconnected and a current can not flow through the coil, a damping force can not be generated. In this state, only the minimum damping force generated when the magnetic viscous fluid passes through the gap between the inner yoke and the outer yoke is generated. With such a minimum damping force, there is a possibility that a problem such as the time taken to attenuate the vibration occurs.
본 발명은, 코일에 의해 소정의 감쇠력을 발생할 수 없는 상황이 되어도 일정한 감쇠력을 얻을 수 있는 자기 점성 유체 완충기를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a magnetic viscous fluid cushion which can obtain a constant damping force even in a situation where a predetermined damping force can not be generated by a coil.
본 발명의 일 양태에 따르면, 자장의 강도에 따라 점성이 변화하는 자기 점성 유체를 작동 유체로 하는 자기 점성 유체 완충기는, 자기 점성 유체가 봉입되는 실린더와, 피스톤 로드에 연결되고 실린더 내에 이동 가능하게 배치되는 피스톤과, 피스톤에 의해 실린더 내에 구획되는 제1 유체실 및 제2 유체실을 구비하고, 피스톤은, 피스톤 로드에 연결되는 피스톤 코어와, 피스톤 코어의 외주를 둘러싸고 피스톤 코어와의 사이에 제1 유체실과 제2 유체실을 연통하는 연통로를 형성하는 링체와, 연통로를 흐르는 자기 점성 유체에 작용하는 자장을 발생하는 전자 코일과, 피스톤 코어의 외주면에 형성된 오목부와, 오목부 내에 수용된 규제 부재와, 규제 부재를 연통로 내로 돌출시키는 방향으로 오목부 내에 제1 유체실 또는 제2 유체실의 자기 점성 유체를 유도하는 도입 유로와, 도입 유로를 개폐하는 페일 밸브를 갖고, 전자 코일에 인가되는 전류가 소정값 이하인 경우에는, 페일 밸브가 도입 유로를 개방함으로써, 규제 부재가 연통로 내로 돌출된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a magnetic viscous fluid cushion having a working fluid of a magneto-viscous fluid whose viscosity varies according to the strength of a magnetic field, comprising: a cylinder in which a magnetic viscous fluid is enclosed; And a first fluid chamber and a second fluid chamber which are partitioned in the cylinder by a piston, the piston including: a piston core connected to the piston rod; a piston core surrounding the outer periphery of the piston core, An electromagnetic coil for generating a magnetic field acting on the viscous fluid flowing through the communication passage; a recess formed in an outer peripheral surface of the piston core; The regulating member, and the viscous fluid of the first fluid chamber or the second fluid chamber in the recess in the direction of projecting the regulating member into the communication passage Doha has a fail-valve to open and close the introduction flow path, and introduction flow path, if the current applied to the electromagnetic coil is smaller than the predetermined value, is introduced by opening the flow path valve fails, the regulating member is projected into the communication path.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 자기 점성 유체 완충기의 축 방향의 단면도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 피스톤의 좌측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 규제 부재의 직경 방향의 단면도이다.
도 4는 도 2에 있어서의 페일 밸브 근방의 확대도이다.
도 5는 변형예에 있어서의 페일 밸브 근방의 확대도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an axial sectional view of a magnetic viscous fluid buffer according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a left side view of the piston shown in Fig.
3 is a cross-sectional view in the radial direction of the regulating member according to the embodiment of the present invention.
Fig. 4 is an enlarged view of the vicinity of the fail valve in Fig. 2;
5 is an enlarged view of the vicinity of the fail valve in the modified example.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 자기 점성 유체 완충기(이하, 단순히 「완충기」라고 칭함)(100)의 전체 구성에 대해 설명한다.First, referring to Fig. 1, the entire configuration of a magnetic viscous fluid buffer (hereinafter simply referred to as " buffer ") 100 according to an embodiment of the present invention will be described.
완충기(100)는, 자장의 작용에 의해 점성이 변화하는 자기 점성 유체를 사용함으로써 감쇠 계수가 변화 가능한 댐퍼이다. 완충기(100)는, 예를 들어 자동차 등의 차량에 있어서 차체와 차축 사이에 개재 장착된다. 완충기(100)는, 신축 작동에 의해 차체의 진동을 억제하는 감쇠력을 발생한다.The shock absorber (100) is a damper whose damping coefficient can be changed by using a magnetic viscous fluid whose viscosity changes by the action of a magnetic field. The
완충기(100)는, 내부에 자기 점성 유체가 봉입되는 실린더(10)와, 실린더(10)의 외부로 연장되는 피스톤 로드(21)와, 피스톤 로드(21)에 연결되고 실린더(10) 내에 미끄럼 이동 가능하게 배치되는 피스톤(20)을 구비한다. 피스톤 로드(21)는, 피스톤(20)의 이동에 수반하여 실린더(10)에 대해 진퇴한다.The
실린더(10)는, 바닥이 있는 원통 형상으로 형성된다. 실린더(10) 내에 봉입되는 자기 점성 유체는, 자장의 작용에 의해 외관의 점성이 변화되는 것이며, 오일 등의 액체 중에 강자성을 갖는 미립자를 분산시킨 액체이다. 자기 점성 유체의 점성은, 작용하는 자장의 강도에 따라서 변화되고, 자장의 영향이 없어지면 원래의 상태로 되돌아간다.The
실린더(10) 내에는, 가스가 봉입되는 가스실(도시 생략)이 프리 피스톤(도시 생략)을 통해 구획 형성된다. 피스톤 로드(21)의 진퇴에 의한 실린더(10) 내의 용적 변화는, 가스실에 의해 보상된다.In the
피스톤(20)은, 실린더(10) 내에 제1 유체실(11)과 제2 유체실(12)을 구획한다. 피스톤(20)은, 제1 유체실(11)과 제2 유체실(12) 사이에서 자기 점성 유체를 유통 가능하게 하는 환상의 연통로(22)를 갖는다. 피스톤(20)의 구성에 대해서는, 이후에 상세하게 설명한다.The piston (20) divides the first fluid chamber (11) and the second fluid chamber (12) in the cylinder (10). The
피스톤 로드(21)는, 피스톤(20)과 동축에 형성된다. 피스톤 로드(21)는, 일단부(21a)가 피스톤(20)에 고정되고, 타단부(21b)가 실린더(10)의 외부로 연장된다.The piston rod (21) is formed coaxially with the piston (20). One
피스톤 로드(21)는, 일단부(21a)와 타단부(21b)에 걸쳐 관통 구멍(21c)이 형성되는 원통 형상이다. 피스톤 로드(21)의 외주면에는, 피스톤(20)과 나사 결합되는 수나사(21d)가 형성된다.The
다음으로, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 피스톤(20)의 구성에 대해 설명한다.Next, the configuration of the
피스톤(20)은, 피스톤 로드(21)에 연결되는 피스톤 코어(30)와, 피스톤 코어(30)의 외주를 둘러싸는 링체로서의 환상의 플럭스 링(35)과, 피스톤 코어(30)에 설치됨과 함께 플럭스 링(35)을 지지하는 환상의 플레이트(40)와, 피스톤 코어(30)의 외주면에 설치되고 플레이트(40)를 피스톤 코어(30)에 고정하는 고정 너트(50)를 갖는다.The
피스톤 코어(30)는, 코일(33a)이 설치되는 코일 어셈블리(33)와, 코일 어셈블리(33)를 끼움 지지하는 제1 코어(31) 및 제2 코어(32)로 분할되어 형성된다. 제1 코어(31) 및 제2 코어(32)는, 코일 어셈블리(33)를 끼움 지지한 상태에서, 한 쌍의 볼트(도시 생략)에 의해 체결된다.The
제1 코어(31)는, 원통 형상의 제1 소직경부(31a)와, 제1 소직경부(31a)와 비교하여 대직경으로 형성되는 원통 형상의 제2 소직경부(31b)와, 제2 소직경부(31b)와 비교하여 대직경으로 형성되는 원통 형상의 대직경부(31c)를 갖는다. 제1 코어(31)는, 자성재에 의해 형성된다.The
제1 소직경부(31a)의 내주면에는, 피스톤 로드(21)의 수나사(21d)와 나사 결합되는 암나사(31d)가 형성된다. 제1 소직경부(31a)의 암나사(31d)와 피스톤 로드(21)의 수나사(21d)의 나사 결합에 의해, 제1 코어(31)가 피스톤 로드(21)에 체결된다. 제1 소직경부(31a)의 선단의 외주면에는, 고정 너트(50)가 나사 결합되는 수나사(31e)가 형성된다.A
제2 소직경부(31b)는, 제1 소직경부(31a)에 축 방향으로 연속하여 동축에 형성된다. 제1 소직경부(31a)와 제2 소직경부(31b) 사이에는 단차부(31g)가 형성된다. 단차부(31g)는 플레이트(40)의 단부면의 내측이 맞닿고 고정 너트(50)와의 사이에 플레이트(40)를 끼움 지지하는 것이다.The second
대직경부(31c)는, 제2 소직경부(31b)에 축 방향으로 연속하여 동축에 형성되고, 코일 어셈블리(33)와 맞닿는다.The
피스톤 코어(30)의 제2 코어(32)는, 원기둥 형상의 대직경부(32a)와, 대직경부(32a)와 비교하여 소직경으로 형성되는 원기둥 형상의 소직경부(32b)를 갖는다. 대직경부(32a)는, 제2 유체실(12)에 면하는 단부면(32c)을 갖는다. 소직경부(32b)는, 대직경부(32a)에 축 방향으로 연속하여 동축에 형성된다. 제2 코어(32)는, 제1 코어(31)와 마찬가지로, 자성재에 의해 형성된다.The
피스톤 코어(30)의 코일 어셈블리(33)는, 내부에 코일(33a)이 설치되는 원통 형상의 코일 몰드부(33b)와, 코일 몰드부(33b)의 일단부로부터 직경 방향 내측으로 연장되는 연결부(33c)와, 연결부(33c)로부터 축 방향으로 연장되는 원기둥부(33d)를 갖는다. 코일 어셈블리(33)는, 코일(33a)이 삽입된 상태에서 수지를 몰드함으로써 형성된다.The
코일 몰드부(33b)는, 내경이 제2 코어(32)의 소직경부(32b)의 외경과 대략 동일한 직경으로 형성되고, 소직경부(32b)의 외주면에 끼워 맞추어진다. 코일 몰드부(33b) 및 연결부(33c)가 제1 코어(31) 및 제2 코어(32)에 의해 끼움 지지된다.The
원기둥부(33d)는, 연결부(33c)에 대해 코일 몰드부(33b)와는 반대측에 위치한다. 원기둥부(33d)는, 외경이 대직경부(31c)로 형성된 관통 구멍(31h)의 내경과 대략 동일한 직경으로 형성되고, 관통 구멍(31h)과 끼워 맞추어진다.The
또한, 원기둥부(33d)는, 선단부(33e)가 피스톤 로드(21)의 관통 구멍(21c)에 삽입된다. 원기둥부(33d)의 선단부(33e)의 외주측에는, O링(34)이 설치된다.The
O링(34)은, 제1 코어(31)의 대직경부(31c)와 피스톤 로드(21)에 의해 축 방향으로 압축되고, 코일 어셈블리(33)의 선단부(33e)와 피스톤 로드(21)에 의해 직경 방향으로 압축된다. 이에 의해, 피스톤 로드(21)와 제1 코어(31)의 사이나, 제1 코어(31)와 코일 어셈블리(33) 사이에 유입된 자기 점성 유체가 피스톤 로드(21)의 관통 구멍(21c)으로 누출되는 것이 방지된다.The O-
이와 같이, 피스톤 코어(30)는, 제1 코어(31)와 제2 코어(32)와 코일 어셈블리(33)의 3 부재로 분할되어 형성된다. 따라서, 코일(33a)이 설치되는 코일 어셈블리(33)만을 몰드로 형성하고, 제1 코어(31)와 제2 코어(32) 사이에 코일 어셈블리(33)를 끼움 지지하면 된다. 3 부재로 분할되어 형성되는 피스톤 코어(30)는, 피스톤 코어(30)를 단체로 형성하여 몰드 작업을 행하는 경우와 비교하여, 피스톤 코어(30)를 용이하게 형성할 수 있다.Thus, the
피스톤 코어(30)에 있어서, 제1 코어(31)는 암나사(31d)와 수나사(21d)의 나사 결합에 의해 피스톤 로드(21)에 고정되지만, 코일 어셈블리(33)와 제2 코어(32)는 축 방향으로 끼워져 있을 뿐이다. 한 쌍의 볼트를 사용함으로써, 제2 코어(32) 및 코일 어셈블리(33)가 제1 코어(31)에 압박되도록 고정된다. 따라서, 피스톤 코어(30)를 용이하게 조립할 수 있다.In the
제2 코어(32)의 대직경부(32a) 및 코일 몰드부(33b)는, 외경이 제1 코어(31)의 대직경부(31c)와 동일한 직경으로 형성된다. 제1 코어(31)의 대직경부(31c), 제2 코어(32)의 대직경부(32a) 및 코일 몰드부(33b)의 외경은 동일하므로, 이하에 있어서, 제1 코어(31)의 대직경부(31c), 제2 코어(32)의 대직경부(32a) 및 코일 몰드부(33b)로 이루어지는 부분을, 피스톤 코어(30)의 「대직경부(30a)」라고 칭한다.The outer diameter of the large diameter portion 32a and the
피스톤(20)의 플럭스 링(35)은, 자성재에 의해 대략 원통 형상으로 형성된다. 플럭스 링(35)은, 외경이 실린더(10)의 내경과 대략 동일한 직경으로 형성되고, 내경이 피스톤 코어(30)의 대직경부(30a)의 외경보다 대직경으로 형성된다. 따라서, 플럭스 링(35)의 내주면(35d)과 피스톤 코어(30)의 대직경부(30a)의 외주면 사이에는, 축 방향 전체 길이에 걸쳐 환상의 간극이 형성된다. 이 간극이, 자기 점성 유체가 유통하는 연통로(22)로서 기능한다.The
플럭스 링(35)은, 일단부(35a)에 형성되고 플레이트(40)가 끼워지는 소직경부(35c)를 갖는다. 소직경부(35c)는, 외주에 플레이트(40)가 끼워지도록 플럭스 링(35)의 다른 부분과 비교하여 소직경으로 형성된다.The
코일 몰드부(33b)는, 연통로(22)에 면한다. 그로 인해, 코일(33a)이 발생하는 자장은 연통로(22)를 흐르는 자기 점성 유체에 작용한다. 즉, 연통로(22)는, 코일(33a)의 주위에 발생하는 자속이 통과하는 자기갭으로서 기능한다.The
코일(33a)은, 외부로부터 공급되는 전류에 의해 자장을 형성한다. 이 자장의 강도는, 코일(33a)에 공급되는 전류가 커질수록 강해진다. 코일(33a)에 전류가 공급되어 자장이 형성되면, 연통로(22)를 흐르는 자기 점성 유체의 외관의 점성이 변화된다. 자기 점성 유체의 점성은, 코일(33a)에 의한 자장이 강해질수록 높아진다.The
코일(33a)에 전류를 공급하기 위한 한 쌍의 배선(도시 생략)은, 연결부(33c) 및 원기둥부(33d)의 내부에 포설된다. 이 한 쌍의 배선은, 원기둥부(33d)의 선단으로부터 인출되어, 피스톤 로드(21)의 관통 구멍(21c)에 통과된다.A pair of wires (not shown) for supplying a current to the
플레이트(40)는, 피스톤 코어(30)에 대해 플럭스 링(35)의 일단부(35a)를 지지하여 축 방향의 위치를 규정하는 것이다. 플레이트(40)의 외주는, 플럭스 링(35)의 외주와 동일한 직경 또는 그 이하의 직경으로 형성된다. 플레이트(40)는, 비자성재에 의해 형성된다.The
플레이트(40)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 연통로(22)에 연통하는 관통 구멍인 복수의 유로(40c)를 갖는다. 유로(40c)는, 원호 형상으로 형성되어 동일한 각도 간격으로 배치된다. 본 실시 형태에서는, 유로(40c)는 90°간격으로 4개소에 형성된다. 유로(40c)는, 원호 형상에 한정되지 않고, 예를 들어 복수의 원형의 관통 구멍이어도 된다.As shown in Figs. 1 and 2, the
도 1 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 플레이트(40)와 제1 코어(31)의 대직경부(31c) 사이에는, 유로(40c)와 연통로(22)를 접속하는 접속 공간(25)이 형성된다. 접속 공간(25)은, 제2 소직경부(31b)의 외주에 형성되는 환상의 공극이다. 유로(40c)로부터 피스톤 코어(30) 내로 유입된 자기 점성 유체는, 접속 공간(25)을 통해 연통로(22)로 흐른다. 이와 같이, 제1 유체실(11)과 제2 유체실(12)은, 유로(40c), 접속 공간(25) 및 연통로(22)에 의해 연통된다.1 and 4, a
플레이트(40)의 내주에는, 제1 코어(31)의 제1 소직경부(31a)가 끼워 맞추어지는 관통 구멍(40a)이 형성된다. 플레이트(40)는, 관통 구멍(40a)과 제1 소직경부(31a)가 끼워 맞추어짐으로써, 제1 코어(31)(피스톤 코어(30))와의 동축도가 확보된다.A through
플레이트(40)의 외주에는, 플럭스 링(35)의 일단부(35a)의 소직경부(35c)에 끼워 맞추어지는 환상의 플랜지부(40b)가 형성된다. 플랜지부(40b)는, 플럭스 링(35)을 향해 축 방향으로 돌기하여 형성된다. 플랜지부(40b)는, 소직경부(35c)에 브레이징됨으로써 고정된다.An
플레이트(40)는, 제1 코어(31)의 제1 소직경부(31a)에 대한 고정 너트(50)의 체결력에 의해 단차부(30d)에 압박되어 끼움 지지된다. 이에 의해, 플레이트(40)에 고정되는 플럭스 링(35)의 피스톤 코어(30)에 대한 축 방향의 위치가 규정된다.The
고정 너트(50)는, 대략 원통 형상으로 형성되고, 피스톤 코어(30)의 제1 소직경부(31a)의 외주에 설치된다. 고정 너트(50)는, 선단부(50a)가 플레이트(40)와 맞닿는다. 고정 너트(50)는, 기단부(50b)의 내주에, 제1 코어(31)의 수나사(31e)에 나사 결합되는 암나사(50c)가 형성된다. 이에 의해, 고정 너트(50)는, 제1 소직경부(31a)에 나사 장착된다.The fixing
이상과 같이, 플럭스 링(35)의 일단부(35a)에 설치되는 플레이트(40)가, 피스톤 로드(21)의 단부에 설치되는 피스톤 코어(30)의 단차부(30d)와, 제1 소직경부(31a)에 나사 결합되는 고정 너트(50)에 의해 끼움 지지된다. 이에 의해, 피스톤 코어(30)에 대해 플럭스 링(35)이 축 방향으로 고정된다.As described above, the
도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 피스톤(20)은, 피스톤 코어(30)의 외주면에 형성된 오목부(31f)와, 오목부(31f) 내에 수용된 규제 부재(70)와, 규제 부재(70)를 연통로(22) 내로 돌출시키는 방향으로 오목부(31f) 내에 제1 유체실(11)의 자기 점성 유체를 유도하는 도입 유로(37)와, 도입 유로(37)를 개폐하는 페일 밸브(60)를 더 구비한다.3 and 4, the
도 3에 도시하는 바와 같이, 오목부(31f)는, 제1 코어(31)의 외주면에 있어서 원주 방향으로 일정한 범위 연장되는 홈 형상으로 형성된다. 오목부(31f)의 축 방향 및 직경 방향에 있어서의 대향하는 측면은, 서로 평행하게 되도록 형성된다.As shown in Fig. 3, the
규제 부재(70)는, 약간의 간극을 갖고 오목부(31f)에 끼워 넣어지도록 형성된다. 이에 의해, 규제 부재(70)와 오목부(31f)의 사이로부터 자기 점성 유체가 누설되는 것이 방지된다. 규제 부재(70)의 연통로(22)에 면하는 외측면(70a)은, 제1 코어(31)의 외주면과 동일한 곡률을 갖고 형성된다(도 3 참조).The regulating
규제 부재(70)와 오목부(31f)의 저부 사이에는, 스프링(71)이 설치된다. 스프링(71)은, 제1 코어(31)의 외주면과 편평하게 되는 위치에 규제 부재(70)가 위치할 때, 자연 길이가 되도록 설정된다. 이에 의해, 규제 부재(70)가 오목부(31f) 내에 압입되어도, 스프링(71)의 가압력에 의해, 규제 부재(70)는 외측면(70a)이 제1 코어(31)의 외주면과 편평하게 되는 위치로 되돌아간다.A
도 4에 도시하는 바와 같이, 도입 유로(37)는, 접속 공간(25)에 연통되고 제1 코어(31)를 축 방향으로 연장하는 제1 도입 유로(37a)와, 제1 도입 유로(37a)와 연통되고 페일 밸브(60)의 후술하는 밸브체(61)가 설치되는 수용 구멍(37b)과, 수용 구멍(37b)과 오목부(31f)를 연통하는 제2 도입 유로(37c)를 갖는다. 수용 구멍(37b)은, 제1 도입 유로(37a)와 동축상에 형성됨과 함께, 제1 도입 유로(37a)보다 대직경으로 형성된다. 제1 도입 유로(37a)와 수용 구멍(37b)의 경계에는, 밸브 시트(37d)가 설치된다. 제2 도입 유로(37c)는, 수용 구멍(37b)에 직교하도록 형성된다.4, the
페일 밸브(60)는, 수용 구멍(37b) 내에 설치되고 도입 유로(37)를 개방 또는 폐쇄하는 밸브체(61)와, 밸브체(61)에 연결되고 코일(33a)이 발생하는 자력에 따라서 이동하는 가동 코어(62)를 구비한다. 밸브체(61)는, 선단부가 밸브 시트(37d)에 착좌할 수 있도록 원뿔 형상으로 형성된다. 밸브체(61)는, 수용 구멍(37b)과, 수용 구멍(37b)과 연속적으로 코일 어셈블리(33)의 연결부(33c)를 관통하도록 형성된 관통 구멍(33f)에 의해 형성된 공간 내에 이동 가능하게 수용된다. 가동 코어(62)는, 관통 구멍(33f)과, 동축상으로 제2 코어(32)에 형성된 삽입 구멍(32d)에 의해 형성된 공간 내에 이동 가능하게 수용된다. 또한, 밸브체(61)와 가동 코어(62)는 일체로 형성되어 있어도 된다.The
이와 같이 구성된 페일 밸브(60)의 동작에 대해 설명한다.The operation of the
코일(33a)에 흐르는 전류가 소정값 Ia 이상일 때에는, 코일(33a)이 발생하는 자력에 의해, 가동 코어(62)는 밸브 시트(37d) 방향으로 가압되고, 가동 코어(62)에 연결된 밸브체(61)가 밸브 시트(37d)에 압박된다. 이에 의해, 페일 밸브(60)에 의해 도입 유로(37)가 폐쇄되어, 접속 공간(25)으로부터 오목부(31f)로의 자기 점성 유체의 흐름이 차단된다. 또한, 전류의 소정값 Ia라 함은, 완충기(100)가, 신장 동작하여 제1 유체실(11)의 압력이 고압으로 되었을 때, 이 고압이 접속 공간(25)으로부터 제1 도입 유로(37a)를 통해 밸브체(61)에 작용해도, 밸브체(61)를 밸브 폐쇄 상태로 유지할 수 있는 가압력을 발생하는 전류의 값이다.The
이에 대해, 코일(33a)에 흐르는 전류가 소정값 Ia 이하일 때에는, 코일(33a)이 발생하는 자력이 약해지고, 그만큼 가동 코어(62)가 밸브체(61)를 밸브 시트(37d) 방향으로 가압하는 가압력도 저하된다. 이로 인해, 완충기(100)가, 신장 동작하여 제1 유체실(11)의 압력이 고압으로 되었을 때, 이 고압이 접속 공간(25)으로부터 제1 도입 유로(37a)를 통해 밸브체(61)에 작용하면, 밸브체(61)는, 밸브 시트(37d)로부터 이격된다. 이에 의해, 페일 밸브(60)에 의해 도입 유로(37)가 개방되어, 접속 공간(25)으로부터 오목부(31f)로의 자기 점성 유체의 흐름이 허용된다.On the other hand, when the current flowing through the
이상과 같이 구성된 완충기(100)의 작용에 대해 설명한다.The function of the
완충기(100)가 신축 작동하여, 피스톤 로드(21)가 실린더(10)에 대해 진퇴하면, 피스톤 로드(21)에 연결된 피스톤(20)은 실린더(10) 내를 미끄럼 이동한다. 이에 의해, 자기 점성 유체는, 유로(40c), 접속 공간(25) 및 연통로(22)를 통해 제1 유체실(11)과 제2 유체실(12)의 사이를 유통한다.The
이때, 피스톤 코어(30)와 플럭스 링(35) 사이의 연통로(22)는, 상술한 바와 같이, 코일(33a)의 주위에 발생하는 자속이 통과하는 자기 갭이 된다. 이에 의해, 완충기(100)의 신축 작동 시에, 연통로(22)를 흐르는 자기 점성 유체에는 코일(33a)의 자장이 작용한다.At this time, the
완충기(100)가 발생하는 감쇠력의 조절은, 코일(33a)에의 통전량을 변화시켜, 연통로(22)를 흐르는 자기 점성 유체에 작용하는 자장의 강도를 변화시킴으로써 행해진다. 구체적으로는, 코일(33a)에 공급되는 전류가 커질수록, 코일(33a)의 주위에 발생하는 자장의 강도가 커진다. 따라서, 연통로(22)를 흐르는 자기 점성 유체의 점성이 높아져, 완충기(100)가 발생하는 감쇠력이 커진다.The adjustment of the damping force generated by the
완충기(100)의 통상 동작 시에는, 코일(33a)에는, 항상 소정값 Ia 이상의 전류가 인가되고 있다. 이로 인해, 페일 밸브(60)의 가동 코어(62)에는, 코일(33a)이 발생하는 자력에 의해 항상 밸브체(61)를 밸브 시트(37d)에 압박하는 가압력이 발생하고, 도입 유로(37)는 폐쇄된 상태로 유지된다.During normal operation of the
완충기(100)를 사용하고 있으면, 예를 들어 단선이나 제어 기기 등의 고장에 의해 코일(33a)에 전류가 인가되지 않게 되거나, 혹은 무언가의 이유에 의해 코일(33a)에 인가되는 전류가 저하되는 경우가 있다. 이러한 페일 시에는, 완충기(100)는, 코일(33a)이 자력을 발생할 수 없게 되거나, 혹은 코일(33a)이 발생하는 자력이 저하된다. 이러한 상태에서는, 완충기(100)가 신장 동작함으로써 제1 유체실(11)의 자기 점성 유체의 압력이 고압으로 되면, 이 고압이 접속 공간(25)으로부터 제1 도입 유로(37a)로 유입되어 밸브체(61)에 작용한다. 이에 의해, 제1 도입 유로(37a)에 유입된 고압의 자기 점성 유체가, 밸브체(61)를 밸브 개방 방향으로 압박하여 밸브 시트(37d)로부터 이격시킨다. 이에 의해, 도입 유로(37)는 개방되어, 접속 공간(25)과 오목부(31f)가 연통한다.If the
도입 유로(37)가 개방되면, 제1 유체실(11)의 자기 점성 유체는, 접속 공간(25), 제1 도입 유로(37a), 수용 구멍(37b) 및 제2 도입 유로(37c)를 통해 오목부(31f)로 유입된다. 이에 의해, 오목부(31f) 내의 압력이 상승하여, 규제 부재(70)는 연통로(22) 내로 돌출된다. 이와 같이 하여 규제 부재(70)가 연통로(22) 내로 돌출되면, 연통로(22)의 유로 면적이 작아지므로, 연통로(22)를 흐르는 자기 점성 유체에 부여되는 저항이 커진다. 따라서, 완충기(100)는, 코일(33a)에 의해 소정의 감쇠력을 발생할 수 없는 상황이 되어도, 신장 동작 시에 일정한 감쇠력을 얻을 수 있다.The viscous fluid of the
상기 실시 형태에서는, 도입 유로(37)를 제1 유체실(11)에 연통되도록 구성하였지만, 이 대신에, 도입 유로(37)를 제2 유체실(12)에 연통되도록 구성해도 된다. 이 경우에는, 완충기(100)는, 코일(33a)에 의해 소정의 감쇠력을 발생할 수 없는 상황이 되어도, 수축 동작 시에 일정한 감쇠력을 얻을 수 있다.The
또한, 상기 실시 형태에서는, 규제 부재(70) 및 오목부(31f)는 1개소 마련되어 있지만, 복수 마련되어도 된다. 이 경우, 1개의 도입 유로(37)로부터 오목부(31f)에 분기로를 설치함으로써 1개의 페일 밸브(60)에 의해 제어해도 되고, 각각의 오목부(31f)에 대해 도입 유로(37) 및 페일 밸브(60)를 설치해도 된다.Although the regulating
이상의 실시 형태에 따르면, 이하의 효과를 발휘한다.According to the above embodiment, the following effects are exhibited.
완충기(100)에서는, 코일(33a)에 인가되는 전류가 소정값 이하인 경우, 즉 코일(33a)에 의해 소정의 감쇠력을 발생할 수 없는 경우에는 페일 밸브(60)가 도입 유로(37)를 개방한다. 이로 인해, 완충기(100)가 신장 혹은 수축 동작하면, 도입 유로(37)와 연통하는 제1 유체실(11) 또는 제2 유체실(12) 내의 고압의 자기 점성 유체가 오목부(31f) 내로 유도되므로, 규제 부재(70)는 연통로(22) 내로 돌출된다. 이에 의해, 연통로(22)의 유로 면적이 작아지므로, 제1 유체실(11)과 제2 유체실(12) 사이의 자기 점성 유체의 흐름이 제한되어, 연통로(22)를 흐르는 자기 점성 유체에 부여되는 저항이 커진다. 따라서, 완충기(100)는, 코일(33a)에 의해 소정의 감쇠력을 발생할 수 없는 상황이 되어도, 일정한 감쇠력을 얻을 수 있다.In the
상기 실시 형태에서는, 페일 밸브(60)의 가동 코어(62)를 가압하는 수단으로서 코일(33a)을 사용하였지만, 도 5에 변형예로서 도시하는 바와 같이, 코일(33a)과는 별도로, 밸브체(61)의 외주 부분에 전자 코일(64)을 설치해도 된다. 이 경우에는, 코일(33a)과 전자 코일(64)을 직렬로 접속한다. 또한, 이 경우에는, 가동 코어(62)를 설치할 필요는 없다.Although the
이와 같이, 코일(33a)과는 별도로 밸브체(61)의 외주 부분에 전자 코일(64)을 설치함으로써 밸브체(61)에 직접적으로 가압력을 부여할 수 있으므로, 전류의 소정값 Ia의 설정값을 작게 해도, 밸브체(61)를 밸브 폐쇄하는 가압력을 얻을 수 있다.As described above, by providing the
이상과 같이 구성된 본 발명의 실시 형태의 구성, 작용 및 효과를 정리하여 설명한다.The configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention configured as described above will be summarized.
자기 점성 유체 완충기(100)는, 자기 점성 유체가 봉입되는 실린더(10)와, 피스톤 로드(21)에 연결되고 실린더(10) 내에 이동 가능하게 배치되는 피스톤(20)과, 피스톤(20)에 의해 실린더(10) 내에 구획되는 제1 유체실(11) 및 제2 유체실(12)을 구비하고, 피스톤(20)은 피스톤 로드(21)에 연결되는 피스톤 코어(30)와, 피스톤 코어(30)의 외주를 둘러싸고 피스톤 코어(30)와의 사이에 제1 유체실(11)과 제2 유체실(12)을 연통하는 연통로(22)를 형성하는 링체(플럭스 링(35))와, 연통로(22)를 흐르는 자기 점성 유체에 작용하는 자장을 발생하는 전자 코일(코일(33a))과, 피스톤 코어(30)의 외주면에 형성된 오목부(31f)와, 오목부(31f) 내에 수용된 규제 부재(70)와, 규제 부재(70)를 연통로(22) 내로 돌출시키는 방향으로 오목부(31f) 내에 제1 유체실(11) 또는 제2 유체실(12)의 자기 점성 유체를 유도하는 도입 유로(37)와, 도입 유로(37)를 개폐하는 페일 밸브(60)를 갖고, 전자 코일(코일(33a))에 인가되는 전류가 소정값 이하인 경우에는, 페일 밸브(60)가 도입 유로(37)를 개방함으로써, 규제 부재(70)가 연통로(22) 내로 돌출된다.The viscous
이 구성에 따르면, 전자 코일(코일(33a))에 인가되는 전류가 소정값 이하인 경우에는, 페일 밸브(60)가 도입 유로(37)를 개방하므로, 제1 유체실(11) 또는 제2 유체실(12)로부터 자기 점성 유체가 오목부(31f)로 유도됨으로써, 규제 부재(70)가 연통로(22) 내로 돌출된다. 이에 의해, 제1 유체실(11)과 제2 유체실(12) 사이의 자기 점성 유체의 흐름이 규제 부재(70)에 의해 제한된다. 따라서, 전자 코일(코일(33a))에 인가되는 전류가 소정값 이하인 경우에도, 일정한 감쇠력을 얻을 수 있다.According to this configuration, when the current applied to the electromagnetic coil (
또한, 자기 점성 유체 완충기(100)에서는, 페일 밸브(60)는, 피스톤(20)에 설치된 전자 코일(코일(33a))이 발생하는 자력에 의해, 도입 유로(37)를 폐쇄한다.In the magnetic viscous
이 구성에 따르면, 페일 밸브(60)의 구동원으로서 피스톤(20)에 설치된 전자 코일(코일(33a))을 사용하므로, 페일 밸브(60)의 구동원을 별도로 설치할 필요가 없다.According to this configuration, since the electromagnetic coil (
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the specific configurations of the above embodiments.
상기 실시 형태에서는, 페일 밸브(60)로서 리프트형 전자 밸브를 예로 들어 설명하였지만, 밸브체(61)를 스풀로 한 스풀형 전자 밸브 등이어도 된다.Although the lift-type solenoid valve is described as an example of the
본원은, 2016년 1월 12일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2016-003838호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-003838 filed with the Japanese Patent Office on Jan. 12, 2016, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
Claims (2)
상기 자기 점성 유체가 봉입되는 실린더와,
피스톤 로드에 연결되고 상기 실린더 내에 이동 가능하게 배치되는 피스톤과,
상기 피스톤에 의해 상기 실린더 내에 구획되는 제1 유체실 및 제2 유체실,
을 구비하고,
상기 피스톤은,
상기 피스톤 로드에 연결되는 피스톤 코어와,
상기 피스톤 코어의 외주를 둘러싸고 상기 피스톤 코어와의 사이에 상기 제1 유체실과 상기 제2 유체실을 연통하는 연통로를 형성하는 링체와,
상기 연통로를 흐르는 자기 점성 유체에 작용하는 자장을 발생하는 전자 코일과,
상기 피스톤 코어의 외주면에 형성된 오목부와,
상기 오목부 내에 수용된 규제 부재와,
상기 규제 부재를 상기 연통로 내로 돌출시키는 방향으로 상기 오목부 내에 상기 제1 유체실 또는 상기 제2 유체실의 자기 점성 유체를 유도하는 도입 유로와,
상기 도입 유로를 개폐하는 페일 밸브를 갖고,
상기 전자 코일에 인가되는 전류가 소정값 이하인 경우에는, 상기 페일 밸브가 상기 도입 유로를 개방함으로써, 상기 규제 부재가 상기 연통로 내로 돌출되는, 자기 점성 유체 완충기.1. A magnetic viscous fluid cushion comprising a magnetic viscous fluid whose viscosity varies according to the intensity of a magnetic field as a working fluid,
A cylinder in which the magnetic viscous fluid is enclosed,
A piston connected to the piston rod and movably disposed in the cylinder,
A first fluid chamber and a second fluid chamber partitioned by the piston in the cylinder,
And,
The piston,
A piston core connected to the piston rod,
A ring body surrounding the outer periphery of the piston core and forming a communication path between the first fluid chamber and the second fluid chamber in communication with the piston core,
An electromagnetic coil for generating a magnetic field acting on the viscous fluid flowing through the communication path,
A concave portion formed on an outer circumferential surface of the piston core,
A regulating member accommodated in the recess,
Viscous fluid of the first fluid chamber or the second fluid chamber in the recess in a direction to project the regulating member into the communication passage,
And a fail valve for opening and closing the introduction passage,
Wherein when the current applied to the electromagnetic coil is equal to or less than a predetermined value, the fail valve opens the introduction flow path so that the regulating member projects into the communication path.
상기 페일 밸브는, 상기 피스톤에 설치된 상기 전자 코일이 발생하는 자력에 의해, 상기 도입 유로를 폐쇄하는, 자기 점성 유체 완충기.The method according to claim 1,
Wherein the fail valve closes the introduction passage by a magnetic force generated by the electromagnetic coil provided in the piston.
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